CNC maşınları nədir?

CNC maşınlarının tarixi
John T. Parsons (1913-2007) Traverse City, MI Parsons Corporation müasir CNC maşınının xəbərçisi olan ədədi idarəetmənin qabaqcılı hesab olunur.İşinə görə Con Parsons 2-ci sənaye inqilabının atası adlandırılıb.O, mürəkkəb vertolyot qanadları istehsal etməli idi və tez başa düşdü ki, istehsalın gələcəyi maşınları kompüterlərə birləşdirəcək.Bu gün CNC-də istehsal olunan hissələri demək olar ki, hər bir sənayedə tapmaq olar.CNC maşınları sayəsində biz sənayeləşməmiş dünyada mümkün olduğundan daha ucuz mallara, daha güclü milli müdafiəyə və daha yüksək həyat standartına sahibik.Bu yazıda biz CNC maşınının mənşəyini, müxtəlif növ CNC maşınlarını, CNC maşın proqramlarını və CNC maşın sexlərinin ümumi təcrübələrini araşdıracağıq.

Maşınlar kompüterlə qarşılaşır
1946-cı ildə “kompüter” sözü perfokartla idarə olunan hesablama maşını mənasını verirdi.Parsons Corporation əvvəllər yalnız bir pərvanə hazırlamış olsa da, Con Parsons Sikorsky Helicopter-ni pervane montajı və istehsalı üçün son dərəcə dəqiq şablonlar istehsal edə biləcəklərinə inandırdı.O, vertolyotun rotor qanadında xalları hesablamaq üçün perfokart kompüter metodunu icad etdi.Sonra operatorlara Cincinnati freze maşınında təkərləri həmin nöqtələrə çevirməyi tapşırdı.O, bu yeni prosesin adı üçün müsabiqə keçirdi və “Rəqəmsal Nəzarət” və ya NC-ni yaradan şəxsə 50 dollar verdi.

1958-ci ildə kompüteri maşına qoşmaq üçün patent verdi.Onun patent müraciəti, başladığı konsepsiya üzərində işləyən MİT-dən üç ay əvvəl gəldi.MIT orijinal avadanlığı və cənab Parsonsun lisenziya sahibini (Bendix) IBM, Fujitusu və GE və digər şirkətlərə sublisenziyalı etmək üçün onun konsepsiyalarından istifadə etdi.NC konsepsiyası tutmaq üçün yavaş idi.Cənab Parsonsun fikrincə, bu ideyanı satan insanlar istehsal edən insanlar əvəzinə kompüter adamları idi.1970-ci illərin əvvəllərində ABŞ ordusunun özü NC kompüterlərini tikərək çoxsaylı istehsalçılara icarəyə verməklə onların istifadəsini populyarlaşdırdı.CNC nəzarətçi kompüterlə paralel olaraq inkişaf edərək istehsal proseslərinə, xüsusən də emal prosesinə getdikcə daha çox məhsuldarlıq və avtomatlaşdırma tətbiq etdi.

CNC emal nədir?
CNC maşınları demək olar ki, hər bir sənaye üçün bütün dünyada hissələri istehsal edir.Onlar plastik, metal, alüminium, ağac və bir çox digər sərt materiallardan əşyalar yaradırlar."CNC" sözünün qısaltması Kompüter Rəqəmsal Nəzarət deməkdir, lakin bu gün hamı onu CNC adlandırır.Beləliklə, bir CNC maşını necə təyin edirsiniz?Bütün avtomatlaşdırılmış hərəkətə nəzarət maşınları üç əsas komponentə malikdir - komanda funksiyası, sürücü/hərəkət sistemi və əks əlaqə sistemi.CNC emal, bərk materialdan fərqli bir formada bir hissə istehsal etmək üçün kompüterlə idarə olunan dəzgahdan istifadə prosesidir.

CNC adətən Kompüter Dəstəkli İstehsalat (CAM) və ya SolidWorks və ya MasterCAM kimi Kompüter Dəstəkli Dizayn (CAD) proqramlarında hazırlanmış rəqəmsal təlimatlardan asılıdır.Proqram təminatı CNC maşınındakı nəzarətçinin oxuya biləcəyi G kodu yazır.Nəzarətçidəki kompüter proqramı dizaynı şərh edir və iş parçasından istədiyiniz formanı kəsmək üçün kəsici alətləri və/və ya iş parçasını çoxsaylı oxlar üzərində hərəkət etdirir.Avtomatlaşdırılmış kəsmə prosesi köhnə avadanlıqlarda rıçaqlar və dişli çarxlar ilə edilən alətlərin və iş parçalarının əl ilə hərəkətindən daha sürətli və daha dəqiqdir.Müasir CNC maşınları çoxlu alətlərə malikdir və bir çox növ kəsiklər edir.Hərəkət təyyarələrinin (oxlar) sayı və dəzgahın emal prosesi zamanı avtomatik olaraq əldə edə biləcəyi alətlərin sayı və növləri CNC-nin iş parçasını nə qədər mürəkkəb hala gətirə biləcəyini müəyyən edir.

CNC Maşınından Necə İstifadə Edilir?
CNC maşinistləri CNC maşınının gücündən tam istifadə etmək üçün həm proqramlaşdırma, həm də metal işləmə bacarıqları əldə etməlidirlər.Texniki ticarət məktəbləri və şagirdlik proqramları tez-tez tələbələri metalın necə kəsiləcəyini hiss etmək üçün əl tornalarında işə başlayır.Maşinist hər üç ölçüsü təsəvvür edə bilməlidir.Bu gün proqram təminatı mürəkkəb hissələri düzəltməyi həmişəkindən daha asan edir, çünki hissənin forması virtual olaraq çəkilə bilər və sonra həmin hissələri hazırlamaq üçün proqram tərəfindən alət yolları təklif edilə bilər.

CNC emal prosesində ümumi istifadə olunan proqram təminatı növü
Kompüter Dəstəkli Rəsm (CAD)
CAD proqramı əksər CNC layihələri üçün başlanğıc nöqtəsidir.Çoxlu müxtəlif CAD proqram paketləri var, lakin hamısı dizayn yaratmaq üçün istifadə olunur.Populyar CAD proqramlarına AutoCAD, SolidWorks və Rhino3D daxildir.Bulud əsaslı CAD həlləri də var və bəziləri CAM imkanları təklif edir və ya CAM proqramı ilə digərlərindən daha yaxşı inteqrasiya edir.

Kompüter Dəstəkli İstehsalat (CAM)
CNC maşınları tez-tez CAM proqramı tərəfindən yaradılmış proqramlardan istifadə edirlər.CAM istifadəçilərə maşın hər hansı bir real kəsmə etməzdən əvvəl iş axını təşkil etmək, alət yollarını təyin etmək və kəsmə simulyasiyalarını həyata keçirmək üçün “iş ağacı” qurmağa imkan verir.Çox vaxt CAM proqramları CAD proqramına əlavələr kimi işləyir və CNC alətlərinə və iş parçasının hərəkət edən hissələrinə hara getməli olduğunu bildirən g kodu yaradır.CAM proqram təminatındakı sehrbazlar CNC maşınının proqramlaşdırılmasını həmişəkindən daha asanlaşdırır.Populyar CAM proqramına Mastercam, Edgecam, OneCNC, HSMWorks və Solidcam daxildir.2015-ci il hesabatına görə Mastercam və Edgecam yüksək səviyyəli CAM bazar payının demək olar ki, 50%-ni təşkil edir.

Paylanmış Rəqəm Nəzarəti nədir?
Paylanmış Rəqəm Nəzarətinə (DNC) çevrilən Birbaşa Rəqəm Nəzarəti
NC proqramlarını və maşın parametrlərini idarə etmək üçün Birbaşa Rəqəm Nəzarətləri istifadə edilmişdir.O, proqramlara şəbəkə üzərindən mərkəzi kompüterdən maşın idarəetmə vahidləri (MCU) kimi tanınan bort kompüterlərinə keçməyə imkan verdi.Əvvəlcə "Birbaşa Rəqəmsal Nəzarət" adlanan bu, kağız lentinə ehtiyacdan yan keçdi, lakin kompüter sönəndə onun bütün maşınları sıradan çıxdı.

Paylanmış Rəqəmsal Nəzarət proqramı CNC-yə qidalandırmaq yolu ilə çoxlu maşınların işini koordinasiya etmək üçün kompüterlər şəbəkəsindən istifadə edir.CNC yaddaşı proqramı saxlayır və operator proqramı toplaya, redaktə edə və qaytara bilər.

Müasir DNC proqramları aşağıdakıları edə bilər:
● Redaktə – digərləri redaktə olunarkən bir NC proqramını işlədə bilər.
● Müqayisə et – Orijinal və redaktə edilmiş NC proqramlarını yan-yana müqayisə edin və redaktələrə baxın.
● Yenidən başladın – Alət pozulduqda proqram dayandırıla və qaldığı yerdən yenidən başlaya bilər.
● İşin izlənməsi – Operatorlar, məsələn, işlərə baxa və quraşdırma və icra müddətini izləyə bilərlər.
● Rəsmlərin göstərilməsi – Fotoşəkilləri, alətlərin, qurğuların və tamamlama hissələrinin CAD çertyojlarını göstərin.
● Təkmil ekran interfeysləri – Bir toxunuşla emal.
● Qabaqcıl verilənlər bazası idarəetməsi – Məlumatların asanlıqla əldə oluna biləcəyi yerlərdə təşkil edir və saxlayır.

İstehsal məlumatlarının toplanması (MDC)
MDC proqram təminatına DNC proqram təminatının bütün funksiyaları daxil ola bilər və əlavə məlumat toplaya və ümumi avadanlıq effektivliyi (OEE) üçün təhlil edə bilər.Ümumi Avadanlığın Səmərəliliyi aşağıdakılardan asılıdır: Keyfiyyət – istehsal olunan bütün məhsullardan keyfiyyət standartlarına cavab verən məhsulların sayı Mövcudluq – müəyyən edilmiş avadanlığın işləməsi və ya hissələri istehsal etməsi üçün planlaşdırılan vaxtın faizi Performans – planlaşdırılmış və ya ideal işləmə ilə müqayisədə faktiki işləmə sürəti avadanlığın dərəcəsi.

OEE = Keyfiyyət x Mövcudluq x Performans
OEE bir çox maşın sexləri üçün əsas performans göstəricisidir (KPI).

Maşın Monitorinq Həlləri
Maşın monitorinq proqramı DNC və ya MDC proqram təminatına daxil edilə bilər və ya ayrıca satın alına bilər.Maşın monitorinqi həlləri ilə quraşdırma, iş vaxtı və dayanma vaxtı kimi maşın məlumatları avtomatik olaraq toplanır və işlərin necə işlədiyini həm tarixi, həm də real vaxtda başa düşmək üçün səbəb kodları kimi insan məlumatları ilə birləşdirilir.Müasir CNC maşınları 200-ə qədər məlumat toplayır və maşın monitorinqi proqramı bu məlumatları mağaza mərtəbəsindən yuxarı mərtəbəyə qədər hər kəs üçün faydalı edə bilər.Memex kimi şirkətlər istənilən növ CNC maşınından məlumatları götürən və mənalı qrafiklərdə və qrafiklərdə göstərilə bilən standart verilənlər bazası formatına daxil edən proqram təminatı (Tempus) təklif edir.ABŞ-da yer qazanmış əksər maşın monitorinq həlləri tərəfindən istifadə edilən məlumat standartı MTConnect adlanır.Bu gün bir çox yeni CNC dəzgahları bu formatda məlumat təmin etmək üçün təchiz edilmişdir.Köhnə maşınlar adapterlərlə hələ də dəyərli məlumat verə bilər.CNC maşınları üçün maşın monitorinqi yalnız son bir neçə il ərzində geniş yayılmışdır və yeni proqram həlləri həmişə inkişaf mərhələsindədir.

CNC maşınlarının müxtəlif növləri hansılardır?
Bu gün saysız-hesabsız müxtəlif növ CNC maşınları var.CNC maşınları yuxarıda təsvir olunduğu kimi nəzarətçidə proqramlaşdırıldığı kimi materialı kəsən və ya hərəkət etdirən dəzgahlardır.Kəsmə növü plazma kəsmədən lazer kəsmə, frezeleme, marşrutlaşdırma və torna dəzgahlarına qədər dəyişə bilər.CNC maşınları hətta montaj xəttindəki əşyaları götürə və daşıya bilər.

Aşağıda CNC maşınlarının əsas növləri var:
Tornalar:Bu tip CNC iş parçasını çevirir və kəsici aləti iş parçasına köçürür.Əsas torna 2 oxludur, lakin mümkün kəsilmənin mürəkkəbliyini artırmaq üçün daha çox oxlar əlavə edilə bilər.Material bir mil üzərində fırlanır və istədiyiniz formanı verən daşlama və ya oyma alətinə basdırılır.Tornalar kürələr, konuslar və ya silindrlər kimi simmetrik obyektlər hazırlamaq üçün istifadə olunur.Bir çox CNC maşınları çoxfunksiyalıdır və bütün kəsmə növlərini birləşdirir.

Routerlər:CNC marşrutlaşdırıcıları adətən ağac, metal, təbəqələr və plastiklərdə böyük ölçüləri kəsmək üçün istifadə olunur.Standart marşrutlaşdırıcılar 3 oxlu koordinatda işləyirlər, buna görə də üç ölçülü kəsə bilərlər.Bununla belə, prototip modellər və mürəkkəb formalar üçün 4,5 və 6 oxlu maşınlar da ala bilərsiniz.

Frezeleme:Əl freze maşınları kəsici aləti iş parçasına bağlamaq üçün əl çarxlarından və aparıcı vintlərdən istifadə edir.CNC dəyirmanında CNC yüksək dəqiqlikli top vintlərini yerinə proqramlaşdırılmış dəqiq koordinatlara hərəkət etdirir.Freze CNC dəzgahları müxtəlif ölçülərdə və növlərdə olur və bir neçə oxda işləyə bilər.

Plazma kəsicilər:CNC plazma kəsici kəsmək üçün güclü lazerdən istifadə edir.Plazma kəsicilərin əksəriyyəti proqramlaşdırılmış formaları təbəqədən və ya boşqabdan kəsir.

3D Printer:3D printer, istədiyiniz formanı yaratmaq üçün kiçik material hissələrini hara qoymaq lazım olduğunu bildirmək üçün proqramdan istifadə edir.3D hissələr, təbəqələr böyüdükcə maye və ya gücü bərkitmək üçün lazerlə qat-qat tikilir.

Seçmə və yerləşdirmə maşını:CNC “seç və yerləşdir” maşını CNC routerə bənzəyir, lakin materialı kəsmək əvəzinə maşında vakuumdan istifadə edərək komponentləri götürən, onları istədiyiniz yerə köçürən və yerə qoyan çoxlu kiçik ucluqlar var.Bunlar masalar, kompüter anakartları və digər elektrik qurğuları (digər şeylər arasında) hazırlamaq üçün istifadə olunur.

CNC maşınları çox şey edə bilər.Bu gün kompüter texnologiyası təxminən təsəvvür edilən maşına qoyula bilər.CNC istənilən nəticəni əldə etmək üçün maşın hissələrini hərəkət etdirmək üçün lazım olan insan interfeysini əvəz edir.Bugünkü CNC-lər polad blok kimi xammaldan başlamağa və dəqiq dözümlülük və heyrətamiz təkrarlanma qabiliyyətinə malik çox mürəkkəb hissələr hazırlamağa qadirdir.

Hamısını bir araya gətirmək: CNC maşın sexləri hissələri necə düzəldir
CNC ilə işləmək həm kompüteri (nəzarətçi), həm də fiziki quraşdırmanı əhatə edir.Tipik bir maşın sexi prosesi belə görünür:

Dizayn mühəndisi dizaynı CAD proqramında yaradır və onu CNC proqramçısına göndərir.Proqramçı lazım olan alətlərə qərar vermək və CNC üçün NC proqramını yaratmaq üçün faylı CAM proqramında açır.O, NC proqramını CNC maşınına göndərir və operatora alətlərin düzgün qurulmasının siyahısını təqdim edir.Quraşdırma operatoru alətləri göstərişə uyğun yükləyir və xammalı (və ya iş parçasını) yükləyir.Daha sonra o, nümunə parçaları işlədir və CNC maşınının spesifikasiyaya uyğun hissələri hazırladığını yoxlamaq üçün onları keyfiyyətə zəmanət alətləri ilə ölçür.Tipik olaraq, quraşdırma operatoru bütün ölçüləri yoxlayan və quraşdırmanı imzalayan keyfiyyət şöbəsinə ilk məqaləni təqdim edir.CNC dəzgahı və ya əlaqəli maşınlar istənilən sayda parçaları hazırlamaq üçün kifayət qədər xammal ilə yüklənir və maşın operatoru maşının işləməyə davam etməsini təmin etmək üçün dayanır və hissələri spesifikasiya edir.və xammal var.İşdən asılı olaraq, heç bir operator olmadan CNC maşınlarını “sönən” işlətmək çox vaxt mümkündür.Hazır hissələr avtomatik olaraq təyin edilmiş sahəyə köçürülür.

Müasir istehsalçılar kifayət qədər vaxt, resurslar və təxəyyül hesabına demək olar ki, istənilən prosesi avtomatlaşdıra bilərlər.Xammal maşına daxil ola bilər və tamamlanmış hissələr qablaşdırılaraq hazır şəkildə çıxa bilər.İstehsalçılar hər şeyi tez, dəqiq və sərfəli şəkildə düzəltmək üçün geniş çeşiddə CNC maşınlarından asılıdır.